安康市月河北部志留系金矿勘查.doc

南秦岭安康市月河北部志留系金矿勘查方法探讨时明河（紫金矿业集团股份有限公司，福建 364200）摘要：南秦岭安康市月河北部发现的金矿床属于“层控变质改造型”，矿床中的“矿与非矿”没有明显界线，金以颗粒金为主，在矿石中的分布极不均匀，只有使用火试金分析方法进行岩矿石的化验才能准确的反映真实结果；使用目前世界上比较先进的携便式矿物测试仪(PIMA仪)对岩矿石和钻孔岩芯进行蚀变矿物测试，进行蚀变矿物的谱系研究，以指导槽探、硐探、钻探工程的取样（识别矿与非矿）具有很大的可操作性。这样做对地质找矿勘探、矿床技术经济评价以及该地区矿产资源的整体综合利用起到重大作用，也是未来南秦岭金矿地质勘探的突破途径。关键词：南秦岭；颗粒金；火试金分析；蚀变矿物测试前言安康古称“金州”，据史料记载自春秋战国以来到秦汉、南北朝、隋、唐、元、明、清各个朝代均有沙金的开采活动。上世纪七八十年代，在安康北部月河流域的地勘工作中发现了“恒口沙金矿”，探明储量有20余吨；陕西省各类地勘部门在上世纪八九十年代的地勘工作显示：月河流域北部出露的一套下志留系梅子垭组浅变质碎屑岩中的金矿（化）正是形成砂金矿的丰富物质来源，因此月河流域北部的南秦岭含金志留系地层的分布区，赋存其中的原生金矿是我们勘查及其开发的有利地段。其中呈近东西向展布的韧性剪切带和与之斜交的次级韧性剪切带是有利的容矿构造部位。1、地质概况月河流域大地构造位置（见图1）位于扬子地台北缘、巴山弧形断裂东侧；属于秦岭造山带南秦岭构造亚带，处于白水河褶皱束、牛山复褶束交汇带。其基底为中元古酸性基性火山岩；上部构造层位为寒武、志留、泥盆的一套硅质岩、细碎屑岩及碳酸岩。月河北部在各地质历史发展时期形成了月河断裂、牛山复背斜、系列倒转复背斜、脆韧性剪切带的构造格架，它们的构造线大部分呈近东西向。但岩浆活动不强烈，主要是酸性基性岩脉、岩株。 南秦岭月河北部下志留系梅子垭组为裂谷型沉降带产物，主要岩性为细碎屑岩富含碳质，金元素富集，为南秦岭重要的含金岩系；1比20万化探扫面圈定了宽约5公里长约90公里的远景成矿带，各类规模异常100多个，浓度值高达29527PPb，分带清楚、形态规整，与银、铜、砷、铋套合好（据陕西各类地勘部门资料综合）。 从上世纪80年代起，陕西各地勘部门相继开展了各类型地勘工作，目前已经发现了黄龙、鹿鸣、八庙沟、长沟、柳坑、羊坪湾、酒店、白果树、柳树坪等一系列的矿床和矿化点。获得普查储量20余吨、预测远景储量200吨以上。2、地球化学特征 月河北志留系浅变质岩，基底岩系为中元古界郧西群和耀岭河群火山岩系含金丰度高，分别为124.3710-9,50.4110-9,（据卢纪英等统计，2001），是地壳丰度值的十余倍至几十倍，对后来地质历史时期金的地球化学行为起到了重要作用；梅子垭组片岩类、石英脉金元素普遍较高，为地壳丰度值的1-2倍，对金的活化、迁移富集和工业矿床的形成起到了关键作用。3、区域变质作用月河流域处于马道-神河递增变质带外围，其南侧有牛山-白河高绿片岩区，这有利于金从高变质带向低变质带的迁移。因此，区域变质作用是成矿热液运移的主要热动力源，岩浆活动不明显，对区内成矿起到了积极作用。4、韧性剪切变质作用月河北部浅变质岩系，在地质历史时期经历了强烈的脆韧性剪切变质作用，形成了一系列的剪切变质带；韧性剪切变质作用对原岩的改造正是变质相局部发生变化（高、低绿片岩相）的重要地质作用；也是金活化和迁移富集过程中从高变质相向低变质相沉淀的一个物化条件。区域变质过程中，形成长期活动的大断裂；特别是韧性剪切带（如黄龙-沈坝韧性剪切带）和与之斜交的次级韧性剪切带是矿化的主要部位，控制着矿体的分布和形态。 5、围岩蚀变 围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、黑云母化、石榴石及绿泥石化，显示了中-低温热液蚀变特征。 硅化呈现微细脉网脉沿片理化发育、裂隙充填，硅化越强烈矿化越好，因此，剪切变质作用中晚期的热液活动对金的活化迁移富集起到了重要作用。 黄铁矿化，主要的显示了中期细脉浸染状黄铁矿化沿片理产出，与金一并沉淀，故也是载金矿物。 6、矿床成因探讨 晚期加里东运动，使得本区形成了近东西向的凹陷海槽，处于浅海或滨海的还原环境，梅子垭组细碎屑岩（含碳泥质、粉砂质、硅质、砂岩等）含有大量的金和铁离子，在还原环境和还原介质中，碳吸附金、H2S与铁反应形成硫铁络合物，使得金更加富集。 印支运动，发生回返褶皱造山运动，发生区域变质作用，形成绿片岩系岩石。 燕山运动，进一步发生变质作用，岩浆活动沿断裂提供了热液并同时带来了基底活化金、特别是在韧性剪切变质作用产生的能量作用下，金、铁硫络合物在溶液中产生新的物化平衡；应力释放时，在有利的物化条件下、在变质相发生变化由高向低的部位、在剪切带次级片理化部位形成矿床。 笔者认为该地区金矿属于 “层控变质改造型”。7、找矿标志探讨 (1)在月河流域石泉旬阳100公里的成矿带中，月河北部下志留系梅子垭组金矿(化)属于其成矿带中部，是有利的前景成矿带； (2)主要控矿岩性为下志留系梅子垭组(S1M)的浅变质岩系，特别是局部变质相发生变化的地段和岩性变化的地段（含碳泥质、沙质岩变换频繁的地段），也就是目前陕西各勘探部门普遍认同的梅子垭组第五岩性和第六岩性段、及其结合部位。(3)构造标志为北西西南东东的复向斜的轴部，发生韧性剪切变质作用的层间裂隙带和片理化带；(4)围岩蚀变表现为网脉微细脉硅化沿层间裂隙或片理化带发育，伴有绢云母化和微细粒黄铁矿化；局部变质相发生变化的地段（如出现黑云母变斑晶、石榴石、绿泥石）；(5)金、银、砷、鉍异常套合好，或出现了金高值点且集中闭合好的异常等。8、问题探讨及建议 (1)月河北部区岩浆活动不明显，只在其北部有岩脉、岩株出露，但是考虑到金矿的成因，对隐伏岩体要引起足够的重视，研究区应该存在“非变质改造型”类型的矿床岩浆热液型矿床。(2)月河北部区的金矿床“矿与非矿”没有明显的界线，岩性没有明显的标志性变化，在勘探中的识别主要是靠化验结果来完成；而该地区的主要蚀变矿物和变质相发生局部变化的地段，也是判断“矿与非矿”的主要途径；因此笔者认为，利用蚀变矿物（变质相、带）进行填图、在硐探和钻探岩芯中测试蚀变矿物，利用“携便式矿物测试仪”（PIMA仪），并结合岩系、岩性填图，对找矿能够起到事半功倍的作用。目前使用的“携便式矿物测试仪”（PIMA仪），是地面高光谱仪器包括了单点式测样的微型野外便携光谱(PIMA)仪器和连续扫描式测样的自动或半自动光谱仪及一次成像的光谱仪。在西方矿业公司，地面高光谱仪器在地勘中广泛使用，尤其是在澳大利亚，北美和南非的大公司中从90 年代初期就开始推广。 目前完全进入实用阶段的高光谱技术是在可见光近红外到短波红外的范围，所能适用的矿物主要有铁氧化物，含水的层状硅酸盐类(包括粘土类)，碳酸盐类和硫酸盐类。这些矿物都是热液矿床系统中最常见的蚀变矿物，在勘探上作为找矿标志，而在采矿上则是常见的夹石，废石和脉石组分。工作涉及了太古代绿岩金矿、元古代层状铁矿、斑岩型铜金矿、火山岩中赋存的块状硫化物矿、沉积碳酸盐中的Pb-Zn 矿、浅成脉状热液Au-Ag、超基性岩中的Ni-Cu 硫化物、板岩中的脉状金矿、红土型镍矿等各类矿床的勘探和采矿项目。(3)实现整装勘查，对全区进行地质勘探总结和规律性研究将有利于研究程度提高和找矿的重大突破；9、关于采加化问题月河流域无论是在勘探的矿床（点）还是已经开发的矿床，都有一个普遍的问题就是岩矿样的化验一直是对地勘工作造成困惑的一个难题，大家普遍认为化验结果不能够真实的反映矿床（化）的实际品位。各地勘部门目前按照经验：一是采用先行淘洗发现颗粒金后再进行10X5的规格取样，二是加大取样量。这样的经验方法在对矿床的矿体圈定和地质评价中起到了一定的良好作用。然而，目前面临的实际问题是淘洗中存在着个人经验和操作上的熟练程度等关键性问题，具有一定的局限性； 而更重要的是这样的方法在槽探和硐探中尚可行的，在钻探的岩芯中是很难做到的，因为岩芯样是有规格量的，不能满足淘洗和加大取样；同时在后期的地质评价中岩矿样化验内外检中就存在了显而易见的问题，对矿床的地质评价和技术经济评价难以实现较好的突破。基于以上的情况笔者认为只有改变化验方法才有可能对矿产资源进行客观有效的评价，从而实现找矿的重大突破。当前火试金法是国内外地质、矿山、金银冶炼厂都将它作为最可靠的分析方法广泛应用于生产，世界上一些国家都将其定为标准方法，我国在金精矿、铜精矿、首饰金、合质金中的金测定，定为了国家标准方法；该方法具有代表性好、适应性广、富集效率高（能将少量的金银从含有大量基体元素的几十克样品中定量的富集到试金扣中，即使富集微克量的金银，损失也很小）、分析结果可靠准确度高等优点。陕西省地质矿产实验研究所2009年对柳树坪金矿进行了选矿实验研究，其发现原矿金绝大多数是以裸露及半褐露存在于矿石中（见表1金的物相分析结果）表1 原矿金的物相分析结果相 名 裸露+半裸露Au 碳酸盐中Au 褐铁矿中Au 硫化物中Au 硅酸盐中Au 合 计含量(克/吨) 1.53 0.38 0.10 0.10 0.10 2.21占有率(%) 69.23 10.41 4.52 4.52 4.52 100.00 经过对原矿（-2mm）进行筛分分析，得出了不同粒级中金的含量及分布率（见表2），可以看出不同粒级在不同品位上的分布是有区别的，也就是在实际中金不仅是以颗粒金为主，且是在矿石中的分布是极不均匀的，所以该地区虽然是低品位的矿石，但是在野外的矿石中有时能够看到明金。表2 原矿筛析结果粒级（毫米） 产率（%） Au品位（克/吨） 金的分布率（%）1.00.4 40.67 1.50 27.480.40.154 13.72 4.55 27.930.1540.074 9.89 5.05 22.52-0.074 35.72 1.37 22.07合 计 100.00 2.22 100.00另外通过矿石标本观察，光片、薄片及人工重砂鉴定，电子探针定性定量分析等，结果表明金矿样品的矿石矿物组成比较简单，其中矿石矿物主要有自然金、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿；脉石矿物主要为绢云母和石英以及交代糜棱岩中的碳质和碳酸盐以及热变质的黑云母等。金矿的容矿岩石类型比较简单，主要容矿岩石类型为绢云母糜棱片岩，所有容矿岩石均经历了比较强烈的热变质，形成以黑云母角岩结构为主的结构类型。容矿岩石主要为沉积的泥质变质岩类。角岩化、碳酸盐化，是和金矿形成有关的主要成矿蚀变；矿石类型为糜棱岩型贫硫化物金矿石(1)从以上的各类研究资料中我们可以看到，南秦岭月河北部下志留含金地层和形成的矿床具有其特殊性和客观表现，主要是：南秦岭月河北部的金矿是属于“层控变质改造型”矿床，韧性剪切变质作用是成矿的重要作用，形成了在实际的矿床和矿化中“矿与非矿”没有明显的界线，在地质勘探和采矿中难以识别，地勘人员仅依靠经验来大致的判断 ，对矿床的地质勘查评价和技术经济评价以及采矿识别制约性很大。通过大量的实践和选矿试验的研究表明，在月河北部下志留系赋存其中的金矿床金都是以颗粒金赋存于岩矿石中，而且分布极不均匀，在不同的地段和不同的品位中金的粒度分布不均匀，其围岩蚀变具有一定的规律可循。(2)鉴于以上的特点和特性，笔者认为在南秦岭安康市月河北部的金矿地质勘探中：在地勘工作中利用“携便式矿物测试仪”（PIMA仪）对岩矿石和钻孔岩心进行蚀变矿物测试和总结规律，填充变质相带图、对蚀变矿物的谱系进行研究，并结合岩系、岩性填图，以指导槽探、硐探、钻探采样，推动其他各类地勘工作，将会起到事半功倍的作用。对岩矿石的化验来说，无论在哪一类地勘勘查中，采用正确的、规范的采样方法，都需要推广使用火试金分析方法；这样对地质找矿勘探、矿床技术经济评价以及该地区